선저우의 생물학적 부하 및 생물학적 실험

선저우 VI 귀환 캡슐에는 우주 비행사 2명 외에도 많은 아이템이 담겨 있다. 기념품 외에도 Shenzhou VI가 가지고 다니는 가장 중요한 품목은 땅 덮개 국화, 붉은 다발, 공작석, 잡종 패랭이꽃 및 기타 꽃 씨앗, 보이차 및 미생물 균주를 포함하여 우주 번식 실험에 사용되는 다양한 식물 씨앗입니다. , 작물 씨앗, 계란, 누에 알. 이번에 선저우 6호가 운반한 씨앗에는 과학연구기관과 기업의 씨앗뿐만 아니라 자영업자의 씨앗도 포함된다. 충칭시 대조시 보정진의 주민 루오덩창(Luo Dengqiang)은 겨울에 피는 연꽃을 재배하기 위해 15,000위안을 들여 정성껏 재배한 연꽃 씨앗 50개를 하늘로 보냈습니다.

선저우 6호에 실린 식물 종자는 우주 육종 실험용이다. 우주 육종은 우주선을 사용하여 작물 씨앗을 우주로 보냅니다. 우주 방사선, 미세 중력, 무거운 입자 및 약한 지자기장과 같은 우주 고유의 여러 요인의 결합 효과를 통해 씨앗의 유전자는 우주에서는 달성하기 어려운 유익한 돌연변이를 생성합니다. 지상육종을 통해 지상육종주기를 단축시키고, 육종효율을 높이며, 지상육종으로는 얻을 수 없는 새로운 품종을 생산하게 된다. 모든 씨앗이 우주로 운반된 후 심기 위해 땅으로 돌아온 후 우주 작물이 되는 것은 아닙니다. 종자가 우주로 운반되어 땅으로 돌아온 후 전문 육종가는 최소 3~5년의 선별 과정을 거쳐 선별, 제거 및 안정화 테스트를 수행하여 육종 전문가가 가치 있다고 간주하거나 잠재적으로 종자를 선별해야 합니다. 유망한 품종이 더욱 안정화되고 최소 2~3년 동안 품종에 대한 다중 현장 테스트를 거친 후 국가, 성 또는 장관급 품종 승인 위원회에 보고되어 결정됩니다. 신품종이며 홍보 및 적용에 적합한 지역을 나타냅니다.

우리나라는 우주생명과학 실험을 1987년부터 시작해 지금까지 17차례 실험을 진행했다. 주로 반환형 위성과 선저우 우주선의 적재 여유를 이용해 총 200kg 이상을 운반하는 셈이다. 중형 생물위성. 우리나라의 우주 육종은 계속해서 열매를 맺고 있으며 지금까지 20종 이상의 새로운 작물 품종이 개발되었습니다. 현재 성급 이상에서 승인된 작물 품종에는 쌀, 면화, 밀, 오이, 수박, 참깨, 토마토, 피망 등이 포함되며, 이들 중 상당수가 대규모로 장려되고 있습니다. 현재 세계에서 미국, 러시아, 중국만이 위성이나 우주선에 대한 '우주 번식' 연구를 성공적으로 수행했습니다. 미국과 러시아가 수행하는 우주 번식 실험은 주로 우주비행사의 우주선 문제를 해결하기 위한 것입니다. 그리고 미래에 장기 비행 시 다른 행성에 진입하는 문제는 적시 식량 공급과 기내 환경 유지, 그리고 우리나라의 우주 육성 문제는 지구상의 인류 생활의 문제를 해결하는 것입니다. 중국의 우주 육성의 다양성, 범위 및 성과는 세계 다른 국가와 비교할 수 없습니다. 그러므로 우리나라의 '우주육종' 연구는 아직도 세계 최고 수준이다.

선저우 유인 우주선의 발사는 우리나라의 우주 육종 실험에 큰 공헌을 했습니다. 씨앗을 운반하는 데는 우주비행사가 비행 중에 조작할 필요가 없기 때문에 우주선의 기술적 상태와 주요 임무에 영향을 미치지 않으며, 무게가 가볍고 큰 공간을 차지하지 않으므로 더 많은 식물 씨앗을 운반할 수 있습니다. Shenzhou 및 관련 실험. 1999년 선저우 1호가 발사된 이후 선저우 우주선 6개 모두 식물 씨앗과 시험관 묘목까지 운반했습니다. 선저우 우주선은 다양한 작물, 야채, 한약, 나무 종 및 기타 씨앗을 우주로 연속적으로 보냈습니다. 예를 들어, 선저우 1호에는 밀, 쌀, 피망, 수박, 무, 유채, 감초, 이사티스 등 30종 이상의 한약 종자가 실렸고, 선저우 4호에는 멜론, 토마토, 수박, 해바라기, 호접란, 씨앗 또는 샘플이 실렸습니다. 담배, 고삼, 쌀, 밀, 목화, 옥수수, 대두, 야채, 과일, 약재, 꽃 등 수백 가지 농작물과 식물이 있습니다. 특히 선저우 3호와 4호는 처음으로 시험관 식물 묘목 운반에 성공했고, 선저우 5호도 대만에서 작물 종자를 운반했다.

선저우호에 실린 식물 종자는 지상에서 정성스럽게 재배되었으며, 과일 크기, 영양분 함량, 해충 및 질병에 대한 저항성이 크게 향상되었습니다. 다음은 선저우호에 종자를 운반하는 실험에서 얻은 몇 가지 예비 결과입니다.

——선저우 1호, 3호, 4호, 5호에 실린 씨앗을 지상에서 반복적으로 테스트하고 엄선해 최종적으로 우주 토마토, 우주 면화, 우주 가지, 우주 오이를 재배했고, 우주 씨 없는 수박 등은 원래의 종자에 비해 생장주기가 단축되고 품질이 향상되며 수확량이 늘어나고 염알칼리성에 대한 저항성이 강해 형질이 안정적이고 스트레스에 강한 효과를 얻었습니다.

——윈난성은 선저우 1~3호에 쌀, 담배, 화훼, 채소 등 경제적 가치가 높은 농작물 종자를 실어 나르기도 했다.

일부 종자는 아직 재배 초기 단계에 있습니다. 그러나 피망, 토마토, 야채 조롱박 등 일부 고세대 종자는 높은 수확량, 내병성, 높은 비타민 함량 등의 특성을 나타냈습니다. 오이의 무게는 1,500g이고, 피망의 무게는 3~400g입니다. 해당 제품은 내년에 평가를 거쳐 그 다음 해에는 쿤밍 슈퍼마켓에서 판매될 것으로 예상된다. 선두를 달리고 있는 윈난성에서는 이국적인 꽃, 채소, 고품질 독감치료 담배, 고품질 쌀, 우주 돌연변이를 거친 옥수수 품종이 대량 재배될 것으로 예상된다. 운남 시장에서는 우주 과일과 채소가 멀지 않습니다.

——선저우 1호, 3호, 4호 우주선이 탑재한 우주 약용 종자의 시험 재배가 중국 약재의 고향인 허베이성 안궈시에서 처음으로 성공적으로 이루어졌습니다. 100kg 이상의 이사티스 뿌리 씨앗, 25kg의 파출리, 25kg의 카시아, 18kg의 네페타가 수확되었습니다. 이러한 제품에는 뚜렷한 장점이 있습니다. 이사티스 뿌리는 식물이 강하고 뿌리 체계가 크며 잎이 두껍고 주 뿌리의 고리 직경이 동일한 생태 조건에서 품종에 비해 약 2배 두꺼워 수확량이 15% 이상 증가합니다. 또한 질병 저항성과 스트레스 저항성이 뚜렷하여 효과적인 성분도 증가되었습니다.

——선저우 3호 우주선에 실린 벼는 3대에 걸쳐 지상에서 재배되어 좋은 조기 숙성 성능을 보이며, 고산지대와 추운 곳에서도 25일 먼저 재배할 수 있습니다. 서쪽에서는 농부들이 쌀을 먹을 수 있게 해준다.

——선저우 3호에 실린 산딸기는 매우 강해 내년에 열매를 맺을 것입니다. 선상에 실린 꽃은 자색 밤색과 같으며 올해 화분 1000개를 시장에 내놓았습니다.

——하이먼경제개발구의 하이먼항 항공우주육종기지 온실에서 선저우 3호와 4호 우주선을 실은 씨앗 일부가 정성스럽게 재배한 끝에 뿌리를 내리고 싹이 트었습니다. 녹지의 즐거운 광경.

——선저우 5호 우주선에 실린 호박씨를 생산기지에서 재배해 품질이 좋고 무게가 300~400kg에 달하는 '거대' 호박을 생산했다.

우리 정부는 우주육종을 적극 지지하고 있다. 1986년부터 국가 863 프로그램의 지원을 받아 우리나라 23개 성, 시의 70개 이상의 과학 연구 단위가 다학제적 연구에 참여하여 밀, 보리, 무, 가지, 기장, 감초, 백합, 피망을 연속적으로 운반했습니다. , 땅콩 다양한 식물을 대상으로 항공우주 실험을 진행해왔으며, 다양한 미생물, 누에, 기타 종도 운반해왔습니다. 우리나라는 귀환위성을 이용하여 70여종의 식물, 400여종의 품종에 대해 8차례의 우주 육종 실험을 진행했으며, 벼, 밀, 토마토, 피망, 참깨 및 기타 고농도 작물의 일련의 신품종을 돌연변이 육종했습니다. 수확량, 고품질 및 다중 저항성, 새로운 균주, 이들 중 다수는 획기적인 효과를 지닌 우수한 돌연변이입니다. 이 씨앗은 후베이성, 장시성, 광시성, 흑룡강성 등지에 정착하여 자손을 낳습니다. 현재 우리나라의 넓은 지역에 43종의 품종을 심고 홍보했으며 북경, 상해, 흑룡강, 강소, 감숙, 운남 등지에 우주육종기지가 있습니다.

우주 육종은 현대 농업 발전에 새로운 기술 지원을 제공하고 있으며, '우주 승객'의 후손들이 점차 사람들의 삶과 식탁에 들어오고 있습니다. 2000년 이후 상하이에서만 매년 5만kg의 우주 고추가 시장에 출시됐다. 베이징 핑구구에서 생산되는 '우주 야채' 20톤도 공식 출시됐다. 앞으로는 한 시즌에 무당 900kg 이상 수확하는 벼, 최대 13cm 길이의 밀 이삭, 일반 목화보다 숙성 주기가 짧고 보풀이 긴 다양한 우주색 목화, 3-3배의 영양가 있는 고추 등이 나올 예정이다. 무게는 4배, 무게는 1.2m에 달하는 오이, 베타카로틴 함량이 3배 증가한 토마토, 300송이의 꽃이 핀 금잔화, 녹색 맨드라미, 검은색 회전 줄무늬가 있는 진달래... 모든 것이 일반 사람들에게 제공될 것입니다.

우주에서 재배한 식품은 안전한가요? 유전자 변형 식품의 안전성 문제로 인해 사람들은 우주 사육의 안전성에 대해 매우 우려하고 있습니다. 사실 우주식량과 유전자변형식품은 다른 것이다. 유전자 변형 작물은 외인성 유전자를 식물에 도입하여 개발된 새로운 품종입니다. 예를 들어, 유전자 변형 콩은 콩이 아닌 유기체 또는 심지어 동물 및 미생물의 유전자를 도입하여 돌연변이를 일으킵니다. 우주에서 자라는 식물의 경우 씨앗을 우주 미세중력, 고진공, 우주선 방사선 등의 환경에 놓아서 씨앗이 돌연변이를 일으키도록 유도하는 방식으로, 이 돌연변이는 속도와 빈도가 다른 점을 제외하면 자연 식물의 자연 돌연변이와 동일합니다. 변경되었습니다. 이러한 종류의 돌연변이는 키가 큰 줄기가 짧은 줄기로 변하고, 조기 성숙이 늦게 성숙되는 등 원래의 것과 다른 대립 유전자를 생성하는 유전자 유형일 뿐입니다. 본질적으로 이것이 생성하는 염색체 돌연변이는 이종교배의 경우와 동일합니다. .. 우주식량의 게놈은 크고 작지 않고, 그래도 그 정도입니다. 따라서 전문가들은 안전상 문제가 없다고 보고 있다.

우주에서의 세포 '결혼식'

선저우 4호에는 작은 블랙박스가 있습니다. 우리나라가 설계하고 개발한 세포 전기융합 장치입니다. 이 작은 상자 안에서 두 번의 '결혼식'이 거행된다. 부부는 동물세포이고, 그 동물세포의 '신랑'은 항체를 생산할 수 있는 세포의 일종인 쥐 B림프구다. 항체는 바이러스에 대한 '천적'이지만 인간이나 동물의 체외에서 번식할 수 없고 대물림될 수 없다는 치명적인 결점을 갖고 있다. "신부"는 신체 외부에서 무기한 번식할 수 있는 골수종 세포입니다. 그러므로 각각의 장점을 살려서 조합함으로써, 결과로 나오는 자손은 바이러스를 죽이고 체외에서 무한정 번식할 수 있는 새로운 변종을 갖게 될 것이다.

또 다른 신예는 식물세포다. "신랑"은 액포가 있어 노란색 꽃을 피우는 담배세포이고, "신부"는 액포가 없는 담배세포로 핑크색 꽃이 피어나면 잡종 자손도 마찬가지로 노란색 꽃을 피우게 된다. 아버지이지만 그 모양은 어머니에게서 물려받았습니다. 결혼 후에 태어난 자녀는 부모의 특성을 갖게 됩니다. 두 개의 담배 세포는 6일 18시간 동안 우주의 미세중력 환경에 머물렀다. 그 결과, '결혼'(융합)의 성공률은 18.8%, 생존율은 53.6%인 반면, 지상 비교 실험에서 '결혼'의 성공률은 1.6%, 생존율은 38%에 불과한 것으로 나타났다. . '결혼' 성공률은 지상보다 10배 높다. 세포 전기융합 기술을 활용한 우리나라 최초의 우주 식물 육종 실험은 질병에 강하고 수확량이 많은 작물을 재배하는 새로운 길을 열어줄 것입니다. 담배, 목화, 과일 등 일부 환금작물과 대두, 옥수수, 벼 등 식용작물은 수확량은 높지만 병충해 저항성이 낮고, 맛이 단일한 경우도 있고, 질병과 해충에 강한 경우도 있다. 저항은 있지만 수확량이 높지는 않습니다. 서로 다른 품종의 세포를 융합(결혼)함으로써, 수확량이 많고 질병과 해충에 강한 새로운 품종이 개발될 수 있습니다.

세포들의 '결혼식'은 왜 우주에서 열려야 하는가? 이는 "신랑"과 "신부"의 무게가 다르기 때문입니다. 지구에 대한 중력의 영향으로 그들은 융합 액체 속에서 서로 다른 속도로 자리잡고 쉽게 결합되지 않습니다. 우주는 무중력 환경이며 모든 세포는 융합액에서 쉽게 결합할 수 있어 생식력과 활력을 향상시킬 수 있습니다. 국제적으로는 이러한 우주 실험이 거의 없으며, 유럽과 미국 국가에서는 미래 우주 정거장의 적용 문제로 연구하고 있습니다.

별을 바라보면 우리의 마음은 더욱 넓어진다. 무한한 신비를 품은 우주 세계는 우리에게 더 나은 미래의 삶을 건설할 수 있는 더 넓은 공간을 제공할 것이다. (저자 단위: 우주비행사 연구훈련센터)